JP5980713B2

JP5980713B2 - Digital radio transmitter, digital radio receiver, and digital radio communication system

Info

Publication number: JP5980713B2
Application number: JP2013082351A
Authority: JP
Inventors: 智裕東; ヴォー・ミン・ニュット; 伊藤　幸一; 幸一伊藤; 和幸中山
Original assignee: Alinco Inc
Current assignee: Alinco Inc
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2033-04-10
Also published as: JP2014207499A

Description

本発明は、例えば地域防災無線システムなどに用いるデジタル無線送信装置、デジタル無線受信装置及びデジタル無線通信システムに関する。 The present invention relates to a digital wireless transmission device, a digital wireless reception device, and a digital wireless communication system used in, for example, a regional disaster prevention wireless system.

地震、津波などの地域防災のために、市町村庁舎内に設けられる統制局と、小高い丘や山などに設けられる複数の中継局と、各戸に設けられる複数の戸別局とから構成される地域防災無線システムが実用化されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。 Regional disaster prevention consisting of a control station in the municipal office, multiple relay stations in small hills and mountains, and multiple door-to-door stations in each house for regional disaster prevention such as earthquakes and tsunamis Wireless systems have been put into practical use (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

上記地域防災無線システムにおいては、一斉、グループ、個別など聴者選択呼出方式により通達を行う同報設備における放送は、音声音源（放送者の肉声や音声ガイダンスなどの疑似音声）と非音声音源（放送開始通知用チャイム音、放送終了通知用チャイム音、緊急通知用サイレン音、設備点検用音楽音源など）を組み合わせた内容で構成されており、非音声音源は放送開始、放送終了、緊急性など内容を確実に聴者へ伝えることを目的にチャイムの音階やサイレンパターンに意味付けがされている。 In the above-mentioned regional disaster prevention radio system, broadcasting in broadcast facilities that make notifications by means of a selective call system such as simultaneous, group, and individual broadcasts is performed using sound sources (pseudo-voices such as broadcast voices and voice guidance) and non-sound sources (broadcast). It is composed of a combination of start notification chime sound, broadcast end notification chime sound, emergency notification siren sound, equipment inspection music sound source, etc., and non-voice sound source content such as broadcast start, broadcast end, urgency, etc. The meaning is given to the chime scale and the siren pattern for the purpose of surely communicating to the listener.

上記地域防災無線システムでは、統制局から中継局へは１６値ＱＡＭ方式を用いて音声及び非音声をデジタル変調して無線送信し、中継局から戸別局へはＡＭＢＥ音声圧縮方式及び４値ＦＳＫ方式を用いて音声及び非音声を狭帯域デジタル変調して無線送信している（例えば、非特許文献１及び２参照。）。 In the above regional disaster prevention radio system, voice and non-voice are digitally modulated and transmitted wirelessly from the control station to the relay station using the 16-value QAM system, and the AMBE voice compression system and the 4-value FSK system are transmitted from the relay station to the individual station. Is used to wirelessly transmit voice and non-sound after narrowband digital modulation (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2).

特開２０００−２２４０５８号公報JP 2000-224058 A 特開２００２−１３５８４９号公報JP 2002-135849 A

一般社団法人電波産業会、「デジタル簡易無線局の無線設備−標準規格」，ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ９８，１．３版，［平成２５年４月５日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T98v1_3.pdf＞Radio Industries Association of Japan, “Radio Equipment for Digital Simple Radio Stations-Standards”, ARIB STD-T98, 1.3 edition, [Search April 5, 2013], Internet <URL: http: // www .arib.or.jp / english / html / overview / doc / 1-STD-T98v1_3.pdf> ＤＶＳＩ社、「ＡＭＢＥ方式ボコーダ・チップ」，ＩＮＴＥＲＮＩＸＮＥＷＳＬＥＴＴＥＲ，Ｎｏ．９３，ｐ．２６，［平成２５年４月５日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.internix.co.jp/products/dvsi/pdf/nl93_dvsi.pdf＞DVSI, "AMBE vocoder chip", INTERNIX NEWSLETTER, No. 93, p. 26, [Search April 5, 2013], Internet <URL: http://www.internix.co.jp/products/dvsi/pdf/nl93_dvsi.pdf>

しかしながら、上記地域防災無線システムでは、中継局から戸別局へはＡＭＢＥ音声圧縮方式及び４値ＦＳＫ方式を用いて音声及び非音声を狭帯域デジタル変調して無線送信しているために、音声については戸別局において正しく復調できるが、非音声については正しく復調できず異音として出力されて戸別局の住民は放送内容を理解することができないという問題点があった。 However, in the above regional disaster prevention radio system, voice and non-speech are digitally transmitted by narrowband digital modulation using the AMBE voice compression method and quaternary FSK method from the relay station to the door-to-door station. Although it can be demodulated correctly in the door-to-door station, the non-voice cannot be demodulated correctly and is output as an abnormal sound, and the residents of the door-to-door station cannot understand the contents of the broadcast.

本発明の目的は以上の問題点を解決し、上記地域防災無線システムなどのデジタル無線通信システムにおいて、戸別局で非音声についても正しく出力できるデジタル無線送信装置、デジタル無線受信装置及びデジタル無線通信システムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and in a digital radio communication system such as the above-mentioned regional disaster prevention radio system, a digital radio transmission apparatus, a digital radio reception apparatus, and a digital radio communication system capable of correctly outputting non-voice at a door-to-door station Is to provide.

第１の発明に係るデジタル無線送信装置は、音声信号及び複数の種類の非音声信号を含む低周波信号を所定の音声圧縮方式を用いてデジタル変調して無線送信するデジタル無線送信装置において、
上記複数の種類の非音声コード信号の時系列信号解析パターンを格納する記憶手段と、
入力される低周波信号をデジタルデータにＡＤ変換し、デジタルデータを所定の信号解析処理の演算を行うことにより時系列信号解析パターンを演算し、上記演算したスペクトルパターンと上記格納した複数の種類の非音声コード信号の時系列信号解析パターンとを比較することにより、非音声信号の種類を判別して判別した非音声信号の種類を示す非音声コード信号を発生する音源解析手段と、
上記発生された非音声コードに応答して非音声コードのデジタルデータを発生する非音声コード発生手段と、
上記入力される低周波信号を所定の遅延時間だけ遅延させた後、デジタルデータにＡＤ変換して上記音声圧縮方式を用いて符号化して音声信号のデジタルデータを出力する第１の信号処理手段と、
上記非音声コード信号が発生されていないとき上記音声信号のデジタルデータを選択して出力する一方、上記非音声コード信号が発生されているとき上記発生された非音声コードのデジタルデータを選択して出力する第１のスイッチ手段と、
上記第１のスイッチ手段から出力されるデジタルデータに従ってデジタル変調して無線送信する変調手段とを備えたことを特徴とする。 A digital wireless transmission device according to a first aspect of the present invention is a digital wireless transmission device that wirelessly transmits a low-frequency signal including a voice signal and a plurality of types of non-voice signals by digital modulation using a predetermined voice compression method.
Storage means for storing time series signal analysis patterns of the plurality of types of non-voice code signals;
The input low-frequency signal is AD converted into digital data, the digital data is subjected to a predetermined signal analysis processing operation to calculate a time-series signal analysis pattern, and the calculated spectrum pattern and the plurality of stored types A sound source analyzing means for generating a non-speech code signal indicating a type of the non-speech signal determined by comparing the type of the non-speech signal by comparing the time series signal analysis pattern of the non-speech code signal;
Non-speech code generating means for generating non-speech code digital data in response to the generated non-speech code;
First signal processing means for delaying the input low-frequency signal by a predetermined delay time, AD converting into digital data, encoding using the audio compression method, and outputting digital data of the audio signal; ,
When the non-speech code signal is not generated, the digital data of the voice signal is selected and output, while when the non-speech code signal is generated, the digital data of the generated non-speech code is selected. First switch means for outputting;
Modulation means for digitally modulating and wirelessly transmitting in accordance with digital data output from the first switch means.

上記デジタル無線送信装置において、上記信号解析処理は、高速フーリエ変換であることを特徴とする。 In the digital radio transmission apparatus, the signal analysis processing is fast Fourier transform.

また、上記デジタル無線送信装置において、上記遅延時間は、上記音源解析手段の処理時間から上記信号処理手段のＡＤ変換及び符号化の処理時間を減算した時間であることを特徴とする。 In the digital radio transmission apparatus, the delay time is a time obtained by subtracting the AD conversion and encoding processing time of the signal processing means from the processing time of the sound source analysis means.

第２の発明に係るデジタル無線受信装置は、上記デジタル無線送信装置から送信された無線送信された無線信号を受信するデジタル無線受信装置において、
上記受信された無線信号を音声信号のデジタルデータ又は非音声コードのデジタルデータにデジタル復調するデジタル復調手段と、
上記復調された非音声コードのデジタルデータに基づいて非音声信号の種類を判別して判別した非音声信号の種類を示す非音声コード信号を発生するコード判別手段と、
上記発生された非音声コードに応答して対応する種類の非音声信号を発生する非音声信号発生手段と、
上記受信された無線信号のうち音声信号のデジタルデータを上記音声圧縮方式に対応する音声伸張方式で音声信号を復号化する第２の信号処理手段と、
上記非音声コード信号が発生されていないとき上記音声信号を選択して出力する一方、上記非音声コード信号が発生されているとき上記発生された非音声信号を選択して出力する第２のスイッチ手段とを備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital wireless receiver that receives a wireless signal transmitted from the digital wireless transmitter.
Digital demodulation means for digitally demodulating the received radio signal into digital data of a voice signal or digital data of a non-voice code;
Code determining means for generating a non-speech code signal indicating the type of non-speech signal determined by determining the type of non-speech signal based on the demodulated non-speech code digital data;
Non-speech signal generating means for generating a corresponding non-speech signal in response to the generated non-speech code;
Second signal processing means for decoding the audio signal from the received radio signal using an audio expansion method corresponding to the audio compression method;
A second switch for selecting and outputting the voice signal when the non-voice code signal is not generated and for selecting and outputting the generated non-voice signal when the non-voice code signal is generated Means.

第３の発明に係るデジタル無線通信システムは、上記デジタル無線送信装置と、上記デジタル無線受信装置とを備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a digital radio communication system including the digital radio transmission device and the digital radio reception device.

本発明に係るデジタル無線送信装置、デジタル無線受信装置及びデジタル無線通信システムによれば、送信する低周波信号の音源を解析して非音声信号のときは、非音声コードを無線送信し、受信側では非音声コードに基づいて非音声信号を発生する。従って、上記地域防災無線システムなどのデジタル無線通信システムにおいて、戸別局で非音声についても正しく出力できるデジタル無線送信装置、デジタル無線受信装置及びデジタル無線通信システムを提供できる。 According to the digital wireless transmission device, the digital wireless reception device, and the digital wireless communication system according to the present invention, when a sound source of a low-frequency signal to be transmitted is analyzed and a non-speech signal is transmitted, a non-speech code is wirelessly transmitted and the reception side Then, a non-speech signal is generated based on the non-speech code. Therefore, in the digital radio communication system such as the regional disaster prevention radio system, it is possible to provide a digital radio transmission apparatus, a digital radio reception apparatus, and a digital radio communication system that can correctly output non-voices at a door-to-door station.

本発明の一実施形態に係る地域防災無線システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the regional disaster prevention radio system which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の中継局２のデジタル無線送信装置２２の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital radio transmission apparatus 22 of the relay station 2 of FIG. 図２の音源解析回路４１の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a sound source analysis circuit 41 in FIG. 2. 図１の戸別局３のデジタル無線受信装置３１の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital wireless receiver 31 of the door-to-door station 3 of FIG. 図１の地域防災無線システムの防災放送の内容に対する信号処理を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the signal processing with respect to the content of the disaster prevention broadcast of the regional disaster prevention radio system of FIG.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.

図１は本発明の一実施形態に係る地域防災無線システムの構成を示すブロック図である。図１において、地域防災無線システムは、市町村庁舎内に設けられる統制局１と、小高い丘や山などに設けられる複数の中継局２と、各戸に設けられる複数の戸別局３とから構成される。統制局１は、統制操作装置１１と、デジタル無線送信装置１２と、マイクロホン１３と、複数のスイッチ１４とを備えて構成される。ここで、マイクロホン１３から入力される音声はマイクロホン１３により音声信号に変換された後、統制操作装置１１内の音声増幅器１５により増幅されて加算器１６に出力される。１４は例えば上記音声信号を放送する内容の前後において発生させるための非音声信号を選択するための複数のスイッチであり、表１に示すように、例えば９種類の非音声信号のうちのいずれか１つを選択して１つのスイッチ１４を押下することにより非音声信号発生器１７は対応する非音声信号を発生して加算器１６に出力する。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a regional disaster prevention radio system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the regional disaster prevention radio system includes a control station 1 provided in a municipal office, a plurality of relay stations 2 provided in small hills and mountains, and a plurality of door-to-door stations 3 provided in each door. . The control station 1 includes a control operation device 11, a digital wireless transmission device 12, a microphone 13, and a plurality of switches 14. Here, the sound input from the microphone 13 is converted into a sound signal by the microphone 13, amplified by the sound amplifier 15 in the control operation device 11, and output to the adder 16. Reference numeral 14 denotes a plurality of switches for selecting non-audio signals to be generated before and after the content of broadcasting the audio signal, for example, as shown in Table 1, for example, any one of nine types of non-audio signals By selecting one and pressing one switch 14, the non-speech signal generator 17 generates a corresponding non-speech signal and outputs it to the adder 16.

加算器１６は入力される２つの低周波信号を加算してデジタル無線送信装置１２に出力する。デジタル無線送信装置１２は入力される低周波信号を例えば１６値ＱＡＭ方式でデジタル変調しかつ電力増幅して、無線信号をアンテナ１２Ａから中継局２に向けて送信する。 The adder 16 adds the two input low frequency signals and outputs the result to the digital radio transmission apparatus 12. The digital radio transmission apparatus 12 digitally modulates the input low-frequency signal by, for example, a 16-value QAM system and amplifies the power, and transmits the radio signal from the antenna 12A to the relay station 2.

中継局２は、アンテナ２１Ａを有するデジタル無線受信装置２１と、アンテナ２２Ａを有するデジタル無線送信装置２２とを備えて構成される。デジタル無線受信装置２１はアンテナ２１Ａにより統制局１から受信した無線信号を受信してデジタル復調して低周波信号に変換した後、デジタル無線送信装置２２に出力する。デジタル無線送信装置２２は、入力される低周波信号を例えばＡＭＢＥ音声圧縮方式及び４値ＦＳＫ方式を用いて狭帯域デジタル変調しかつ電力増幅して無線信号をアンテナ２２Ａから戸別局３に送信する。ただし、受信した無線信号の低周波信号のうち非音声については、図２及び図３を参照して詳細後述するように対応する非音声コードに変換して送信することを特徴としている。 The relay station 2 includes a digital radio reception device 21 having an antenna 21A and a digital radio transmission device 22 having an antenna 22A. The digital radio receiver 21 receives the radio signal received from the control station 1 through the antenna 21A, digitally demodulates it, converts it to a low frequency signal, and then outputs it to the digital radio transmitter 22. The digital wireless transmission device 22 performs narrowband digital modulation on the input low-frequency signal using, for example, the AMBE audio compression method and the quaternary FSK method, and amplifies the power to transmit the wireless signal from the antenna 22A to the door-to-door station 3. However, the low-frequency signal of the received radio signal is characterized in that non-speech is converted into a corresponding non-speech code and transmitted as will be described in detail later with reference to FIGS.

戸別局３は、アンテナ３１Ａを有するデジタル無線受信装置３１と、スピーカ３２とを備えて構成される。デジタル無線受信装置３１はアンテナ３１Ａにより中継局２から受信した無線信号を受信して復調してスピーカ３２に出力する。ただし、受信した無線信号の低周波信号のうち非音声信号については、図４を参照して詳細後述するように対応する非音声コードを非音声信号に変換して出力することを特徴としている。 The door-to-door station 3 includes a digital wireless reception device 31 having an antenna 31A and a speaker 32. The digital radio receiver 31 receives the radio signal received from the relay station 2 by the antenna 31A, demodulates it, and outputs it to the speaker 32. However, the non-speech signal among the low-frequency signals of the received radio signal is characterized in that a corresponding non-speech code is converted into a non-speech signal and output as described later in detail with reference to FIG.

図２は図１の中継局２のデジタル無線送信装置２２の構成を示すブロック図であり、図３は図２の音源解析回路４１の構成を示すブロック図である。図２において、デジタル無線送信装置２２は、音源解析回路４１と、遅延回路４２と、ＡＤ変換器４３と、音声エンコーダ４４と、非音声コード発生器４５と、スイッチ４６と、狭帯域デジタル変調器４７と、電力増幅器４８と、アンテナ２２Ａとを備えて構成される。ここで、遅延回路４２と、ＡＤ変換器４３と、音声エンコーダ４４とにより音声信号の信号処理回路を構成する。 2 is a block diagram showing the configuration of the digital radio transmission apparatus 22 of the relay station 2 in FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the sound source analysis circuit 41 in FIG. In FIG. 2, a digital radio transmission apparatus 22 includes a sound source analysis circuit 41, a delay circuit 42, an AD converter 43, a voice encoder 44, a non-voice code generator 45, a switch 46, and a narrowband digital modulator. 47, a power amplifier 48, and an antenna 22A. Here, the delay circuit 42, the AD converter 43, and the audio encoder 44 constitute a signal processing circuit for an audio signal.

図２において、デジタル無線受信装置２１から出力される低周波信号は音源解析回路４１及び遅延回路４２に入力される。音源解析回路４１は入力される低周波信号が音声信号であるか所定の非音声信号であるかを判別して所定の非音声コード信号を出力する。 In FIG. 2, the low frequency signal output from the digital wireless receiver 21 is input to the sound source analysis circuit 41 and the delay circuit 42. The sound source analysis circuit 41 determines whether the input low frequency signal is an audio signal or a predetermined non-audio signal, and outputs a predetermined non-audio code signal.

ここで、音源解析回路４１は、図３に示すように、ＡＤ変換器５１と、ＦＦＴ演算器５２と、非音声比較判別器５３と、非音声コードスペクトルパターンメモリ５４とを備えて構成される。図３において、低周波信号はＡＤ変換器５１によりデジタルデータにＡＤ変換された後、ＦＦＴ演算器５２により高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理が行われて上記デジタルデータはスペクトルパターン（時間経過に対するスペクトルパターン、すなわち時系列スペクトルパターンをいう。）に変換されて非音声比較判別器５３に出力される。非音声コードスペクトルパターンメモリ５４には、例えば表１に示す９種類の非音声コードに係る非音声信号のスペクトルパターンが格納され、非音声比較判別器５３は入力される受信したスペクトルパターンを、上記格納したスペクトルパターンとパターンマッチングにより比較することにより、受信した非音声信号が例えば９種類のうちのどの非音声コードに対応するかを判別し、判別結果の非音声コードを示す非音声コード信号を出力する。なお、受信したデジタルデータが音声信号である場合は、非音声コード信号を出力しない。 Here, the sound source analysis circuit 41 includes an AD converter 51, an FFT calculator 52, a non-voice comparison / discriminator 53, and a non-voice code spectrum pattern memory 54, as shown in FIG. . In FIG. 3, the low frequency signal is converted into digital data by an AD converter 51, and then subjected to a fast Fourier transform (FFT) process by an FFT calculator 52. , that is, when referred to the series spectrum pattern.) output is converted into non-speech comparator Determination 53 in. The non-voice coding spectral pattern memory 54, for example, the spectral pattern of the non-speech signal according to the nine types of non-speech code shown in Table 1 are stored, the spectral pattern received the non-speech comparator Determination unit 53 is inputted, By comparing with the stored spectrum pattern by pattern matching, it is determined which non-speech code the received non-speech signal corresponds to, for example, nine types, and a non-speech code signal indicating the non-speech code of the discrimination result Is output. If the received digital data is an audio signal, no non-audio code signal is output.

図２に戻り説明すると、音源解析回路４１からの非音声コード信号は非音声コード発生器４５及びスイッチ４６に出力される。スイッチ４６は、非音声コード信号が入力されるときは接点ｂ側に切り替わる一方、入力されないときは接点ａ側に切り替える。また、非音声コード発生器４５は入力される非音声コード信号に応答して当該非音声コード信号により示される非音声コードを発生して出力する。 Returning to FIG. 2, the non-voice code signal from the sound source analysis circuit 41 is output to the non-voice code generator 45 and the switch 46. The switch 46 switches to the contact b side when a non-voice code signal is input, and switches to the contact a side when it is not input. The non-speech code generator 45 generates and outputs a non-speech code indicated by the non-speech code signal in response to the input non-speech code signal.

図２において、遅延回路４２は入力される低周波信号を、上記音源解析回路４１の信号処理でかかる時間からＡＤ変換器４３及び音声エンコーダ４４での処理時間を減算した所定の遅延時間（例えば３秒）だけ遅延した後、ＡＤ変換器４３に出力する。ＡＤ変換器４３は入力される遅延された低周波信号を音声のデジタルデータに変換した後、音声エンコーダ４４に出力する。音声エンコーダ４４は入力される音声のデジタルデータを例えばＡＭＢＥ音声圧縮方式で符号化して符号化後のデジタルデータをスイッチ４６の接点ａ側を介して狭帯域デジタル変調器４７に出力する。従って、スイッチ４６からは、非音声コード信号がスイッチ４６に入力されていないときは、音声エンコーダ４４からの音声のデジタルデータが出力される一方、非音声コード信号がスイッチ４６に入力されているときは、非音声コード発生器４５からの非音声コード（デジタルデータ）が出力される。狭帯域デジタル変調器４７は、入力されるデジタルデータに従って所定の搬送波を、例えば１６値ＱＡＭ方式で狭帯域デジタル変調して、変調後の変調信号を所定の無線信号に高域周波数変換した後、電力増幅器４８で電力増幅し、当該無線信号をアンテナ２２Ａから送信する。 In FIG. 2, a delay circuit 42 subtracts the input low-frequency signal from a time required for the signal processing of the sound source analysis circuit 41 from a processing time in the AD converter 43 and the audio encoder 44 (for example, 3 The signal is output to the AD converter 43 after a delay of (second). The AD converter 43 converts the input delayed low-frequency signal into audio digital data, and then outputs the audio digital data to the audio encoder 44. The audio encoder 44 encodes the input audio digital data using, for example, the AMBE audio compression method, and outputs the encoded digital data to the narrowband digital modulator 47 via the contact a side of the switch 46. Therefore, when the non-voice code signal is not input to the switch 46 from the switch 46, the voice digital data from the voice encoder 44 is output, while the non-voice code signal is input to the switch 46. The non-voice code (digital data) from the non-voice code generator 45 is output. The narrowband digital modulator 47 performs narrowband digital modulation of a predetermined carrier wave, for example, in a 16-value QAM system according to input digital data, and converts the modulated signal after modulation into a predetermined radio signal at a high frequency, The power is amplified by the power amplifier 48, and the radio signal is transmitted from the antenna 22A.

図４は図１の戸別局３のデジタル無線受信装置３１の構成を示すブロック図である。図４において、デジタル無線受信装置３１は、アンテナ３１Ａと、高周波低雑音増幅器６１と、狭帯域デジタル復調器６２と、非音声コード判別器６３と、音声デコーダ６４と、非音声信号発生器６５と、スイッチ６６と、低周波増幅器６７と、スピーカ３２とを備えて構成される。 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the digital wireless receiver 31 of the door-to-door station 3 of FIG. In FIG. 4, a digital radio receiver 31 includes an antenna 31A, a high frequency low noise amplifier 61, a narrowband digital demodulator 62, a non-audio code discriminator 63, an audio decoder 64, and a non-audio signal generator 65. , A switch 66, a low-frequency amplifier 67, and a speaker 32.

図４において、アンテナ３１Ａにより受信された無線信号は高周波低雑音増幅器６１により低雑音増幅された後、狭帯域デジタル復調器６２によりデジタルデータに復調され、非音声コード判別器６３と音声デコーダ６４に出力される。非音声コード判別器６３はデジタルデータから非音声コードを抽出して取り出して非音声コードを示す非音声コード信号を発生してスイッチ６６及び非音声信号発生器６５に出力する。音声デコーダ６４は入力される音声のデジタルデータを信号処理する信号処理回路であって、例えばＡＭＢＥ音声圧縮方式に対応するＡＭＢＥ音声伸張方式で復号化して復号化後の音声の低周波信号、すなわち音声信号をスイッチ６６の接点ａ側を介して低周波増幅器６７に出力する。一方、非音声信号発生器６５は、入力される非音声コード信号に応答して当該非音声コード信号により示される非音声コードに対応する非音声の低周波信号、すなわち非音声信号を発生してスイッチ６６の接点ｂ側を介して低周波増幅器６７に出力する。従って、スイッチ６６からは、非音声コード信号がスイッチ６６に入力されていないときは、音声デコーダ６４からの音声信号が出力される一方、非音声コード信号がスイッチ６６に入力されているときは、非音声信号発生器６５からの非音声コードに対応する非音声信号が出力される。低周波増幅器６７は入力される低周波信号を増幅してスピーカ３２から出力する。 In FIG. 4, the radio signal received by the antenna 31A is amplified by the high frequency low noise amplifier 61 and then demodulated into digital data by the narrowband digital demodulator 62. The non-voice code discriminator 63 and the voice decoder 64 Is output. The non-speech code discriminator 63 extracts a non-speech code from the digital data, generates a non-speech code signal indicating the non-speech code, and outputs it to the switch 66 and the non-speech signal generator 65. The audio decoder 64 is a signal processing circuit that performs signal processing on input audio digital data. For example, the audio decoder 64 decodes the audio data by the AMBE audio expansion method corresponding to the AMBE audio compression method, that is, the audio low frequency signal after decoding. The signal is output to the low frequency amplifier 67 through the contact a side of the switch 66. On the other hand, the non-speech signal generator 65 generates a non-speech low frequency signal corresponding to the non-speech code indicated by the non-speech code signal, that is, a non-speech signal in response to the input non-speech code signal. The signal is output to the low frequency amplifier 67 through the contact b side of the switch 66. Therefore, when the non-voice code signal is not input to the switch 66 from the switch 66, the voice signal from the voice decoder 64 is output, while when the non-voice code signal is input to the switch 66, A non-speech signal corresponding to the non-speech code from the non-speech signal generator 65 is output. The low frequency amplifier 67 amplifies the input low frequency signal and outputs it from the speaker 32.

図５は図１の地域防災無線システムの防災放送の内容に対する信号処理を示すタイミングチャートである。以上のように構成された地域防災無線システムの動作について図５を参照して以下に説明する。なお、本実施形態においては、音声信号と非音声信号とは時間的に重ならないように放送されるものとし、音声信号と非音声信号とは順次放送されて送信されかつ受信される。 FIG. 5 is a timing chart showing signal processing for the contents of the disaster prevention broadcast of the regional disaster prevention radio system of FIG. The operation of the regional disaster prevention radio system configured as described above will be described below with reference to FIG. In the present embodiment, it is assumed that the audio signal and the non-audio signal are broadcast so as not to overlap with each other in time, and the audio signal and the non-audio signal are sequentially broadcast and transmitted and received.

図５において、まず、防災放送では、チャイム音又はサイレン音などの非音声が放送される。このとき、本システムでは、中継局２から戸別局３に対して非音声信号に代えて非音声コードを送信し、戸別局３では非音声コードを対応する非音声の低周波信号に変換してスピーカ３２から出力する。次いで、上記非音声に続いて音声で放送される。この場合は、従来と同様に中継局２から戸別局３に対して音声信号で狭帯域デジタル変調された無線信号を送信し、戸別局３では無線信号を復調して音声の低周波信号に変換してスピーカ３２から出力する。さらに、チャイム音又はサイレン音などの非音声信号が放送される。このとき、中継局２から戸別局３に対して非音声信号に代えて非音声コードを送信し、戸別局３では非音声コードを対応する非音声信号に変換してスピーカ３２から出力する。 In FIG. 5, first, in disaster prevention broadcasting, non-speech such as chime sound or siren sound is broadcast. At this time, in this system, the relay station 2 transmits a non-speech code instead of a non-speech signal to the door-to-door station 3, and the door-to-station 3 converts the non-speech code into a corresponding non-speech low frequency signal. Output from the speaker 32. Next, the non-voice is broadcasted by voice. In this case, the relay station 2 transmits a radio signal narrow-band digitally modulated with an audio signal from the relay station 2 to the door-to-station station 3 as in the prior art, and the door-to-station station 3 demodulates the radio signal and converts it into a low-frequency audio signal. And output from the speaker 32. Furthermore, non-speech signals such as chime sounds or siren sounds are broadcast. At this time, a non-voice code is transmitted from the relay station 2 to the door-to-door station 3 instead of the non-voice signal, and the door-to-station station 3 converts the non-voice code into a corresponding non-voice signal and outputs it from the speaker 32.

以上説明したように、本実施形態によれば、中継局２から戸別局３に対して、非音声信号に代えて非音声コードを送信し、戸別局３では非音声コードを対応する非音声信号に変換してスピーカ３２から出力するので、例えばＡＭＢＥ音声圧縮方式を用いた狭帯域デジタル変調方式であっても、異音ではない正しい非音声の音がスピーカ３２から出力され、戸別局３の住民は放送内容を理解することができる。 As described above, according to the present embodiment, a non-voice code is transmitted from the relay station 2 to the door-to-door station 3 instead of the non-voice signal, and the non-voice signal corresponding to the non-voice code is transmitted to the door-to-station station 3. Therefore, even if it is a narrow-band digital modulation method using the AMBE audio compression method, for example, a correct non-sound sound that is not an abnormal sound is output from the speaker 32, and the residents of the door-to-door station 3 Can understand the broadcast content.

以上の実施形態においては、地域防災無線システムについて説明しているが、本発明はこれに限らず、種々の無線システムに適用することができる。 In the above embodiment, the regional disaster prevention radio system has been described, but the present invention is not limited to this and can be applied to various radio systems.

以上実施形態においては、音源解析回路４１においてＦＦＴ演算によって非音声信号のスペクトルパターンを求めて非音声コード信号の種類を判別しているが、本発明はこれに限らず、ウェーブレット変換、フォルマント周波数などの特徴周波数検出、時系列パワーパターンの検出などの信号解析処理により時系列信号解析パターンに基づいて非音声コード信号の種類を判別してもよい。この場合、非音声コードスペクトルパターンメモリ５４には例えば表１の非音声コード信号に対応した時系列信号解析パターンが格納される。 In the above embodiment, the sound source analysis circuit 41 obtains the spectrum pattern of the non-speech signal by FFT calculation to determine the type of the non-speech code signal. However, the present invention is not limited to this, and the wavelet transform, formant frequency, etc. The type of the non-voice code signal may be determined based on the time series signal analysis pattern by signal analysis processing such as feature frequency detection and time series power pattern detection. In this case, the non-voice code spectrum pattern memory 54 stores, for example, a time series signal analysis pattern corresponding to the non-voice code signal shown in Table 1.

以上詳述したように、本発明に係るデジタル無線送信装置、デジタル無線受信装置及びデジタル無線通信システムによれば、送信する低周波信号の音源を解析して非音声信号のときは、非音声コードを無線送信し、受信側では非音声コードに基づいて非音声信号を発生する。従って、上記地域防災無線システムなどのデジタル無線通信システムにおいて、戸別局で非音声についても正しく出力できるデジタル無線送信装置、デジタル無線受信装置及びデジタル無線通信システムを提供できる。 As described above in detail, according to the digital wireless transmission device, the digital wireless reception device, and the digital wireless communication system according to the present invention, when a sound source of a low-frequency signal to be transmitted is analyzed and is a non-speech signal, a non-speech code Is transmitted wirelessly, and the receiving side generates a non-speech signal based on the non-speech code. Therefore, in the digital radio communication system such as the regional disaster prevention radio system, it is possible to provide a digital radio transmission apparatus, a digital radio reception apparatus, and a digital radio communication system that can correctly output non-voices at a door-to-door station.

１…統制局、
２…中継局、
３…戸別局、
１１…統制操作装置、
１２…デジタル無線送信装置、
１２Ａ…アンテナ、
１３…マイクロホン、
１４…スイッチ、
１５…音声増幅器、
１６…加算器、
１７…非音声信号発生器、
２１…デジタル無線受信装置
２１Ａ…アンテナ、
２２…デジタル無線送信装置、
２２Ａ…アンテナ、
３１…デジタル無線受信装置、
３１Ａ…アンテナ、
３２…スピーカ、
４１…音源解析回路、
４２…遅延回路、
４３…ＡＤ変換器、
４４…音声エンコーダ、
４５…非音声コード発生器、
４６…スイッチ、
４７…狭帯域デジタル変調器、
４８…電力増幅器、
４９…信号処理回路、
５１…ＡＤ変換器、
５２…ＦＦＴ演算器、
５３…非音声比較判別器、
５４…非音声コードスペクトルパターンメモリ、
６１…高周波低雑音増幅器、
６２…狭帯域デジタル復調器、
６３…非音声コード判別器、
６４…音声デコーダ、
６５…非音声信号発生器、
６６…スイッチ、
６７…低周波増幅器。 1 ... Control Bureau,
2 ... Relay station,
3 ... door-to-door station,
11 ... Control operation device,
12 ... Digital wireless transmission device,
12A ... Antenna,
13 ... Microphone,
14 ... switch,
15 ... voice amplifier,
16 ... adder,
17 ... Non-speech signal generator,
21 ... Digital wireless receiver 21A ... Antenna,
22 ... Digital wireless transmission device,
22A ... Antenna,
31 ... Digital wireless receiver,
31A ... Antenna,
32 ... Speaker,
41. Sound source analysis circuit,
42 ... delay circuit,
43. AD converter,
44 ... voice encoder,
45. Non-voice code generator,
46 ... switch,
47. Narrow band digital modulator,
48 ... Power amplifier,
49. Signal processing circuit,
51 ... AD converter,
52 ... FFT calculator,
53. Non-speech comparison classifier,
54 ... Non-voice code spectrum pattern memory,
61. High frequency low noise amplifier,
62 ... Narrowband digital demodulator,
63 ... non-voice code discriminator,
64 ... Audio decoder,
65. Non-speech signal generator,
66 ... switch,
67: Low frequency amplifier.

Claims

音声信号及び複数の種類の非音声信号を含む低周波信号を所定の音声圧縮方式を用いてデジタル変調して無線送信するデジタル無線送信装置において、
上記複数の種類の非音声コード信号の時系列信号解析パターンを格納する記憶手段と、
入力される低周波信号をデジタルデータにＡＤ変換し、デジタルデータを所定の信号解析処理の演算を行うことにより時系列信号解析パターンを演算し、上記演算したスペクトルパターンと上記格納した複数の種類の非音声コード信号の時系列信号解析パターンとを比較することにより、非音声信号の種類を判別して判別した非音声信号の種類を示す非音声コード信号を発生する音源解析手段と、
上記発生された非音声コードに応答して非音声コードのデジタルデータを発生する非音声コード発生手段と、
上記入力される低周波信号を所定の遅延時間だけ遅延させた後、デジタルデータにＡＤ変換して上記音声圧縮方式を用いて符号化して音声信号のデジタルデータを出力する第１の信号処理手段と、
上記非音声コード信号が発生されていないとき上記音声信号のデジタルデータを選択して出力する一方、上記非音声コード信号が発生されているとき上記発生された非音声コードのデジタルデータを選択して出力する第１のスイッチ手段と、
上記第１のスイッチ手段から出力されるデジタルデータに従ってデジタル変調して無線送信する変調手段とを備えたことを特徴とするデジタル無線送信装置。 In a digital wireless transmission device that wirelessly transmits a low-frequency signal including an audio signal and a plurality of types of non-audio signals by digital modulation using a predetermined audio compression method
Storage means for storing time series signal analysis patterns of the plurality of types of non-voice code signals;
The input low-frequency signal is AD converted into digital data, the digital data is subjected to a predetermined signal analysis processing operation to calculate a time-series signal analysis pattern, and the calculated spectrum pattern and the plurality of stored types A sound source analyzing means for generating a non-speech code signal indicating a type of the non-speech signal determined by comparing the type of the non-speech signal by comparing the time series signal analysis pattern of the non-speech code signal;
Non-speech code generating means for generating non-speech code digital data in response to the generated non-speech code;
First signal processing means for delaying the input low-frequency signal by a predetermined delay time, AD converting into digital data, encoding using the audio compression method, and outputting digital data of the audio signal; ,
When the non-speech code signal is not generated, the digital data of the voice signal is selected and output, while when the non-speech code signal is generated, the digital data of the generated non-speech code is selected. First switch means for outputting;
A digital radio transmission apparatus comprising: modulation means for digitally modulating and wirelessly transmitting in accordance with digital data output from the first switch means.

上記信号解析処理は、高速フーリエ変換であることを特徴とする請求項１記載のデジタル無線送信装置。 The digital radio transmission apparatus according to claim 1, wherein the signal analysis processing is fast Fourier transform.

上記遅延時間は、上記音源解析手段の処理時間から上記信号処理手段のＡＤ変換及び符号化の処理時間を減算した時間であることを特徴とする請求項１又は２記載のデジタル無線送信装置。 3. The digital radio transmission apparatus according to claim 1, wherein the delay time is a time obtained by subtracting the AD conversion and encoding processing time of the signal processing means from the processing time of the sound source analysis means.

請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載のデジタル無線送信装置から送信された無線送信された無線信号を受信するデジタル無線受信装置において、
上記受信された無線信号を音声信号のデジタルデータ又は非音声コードのデジタルデータにデジタル復調するデジタル復調手段と、
上記復調された非音声コードのデジタルデータに基づいて非音声信号の種類を判別して判別した非音声信号の種類を示す非音声コード信号を発生するコード判別手段と、
上記発生された非音声コードに応答して対応する種類の非音声信号を発生する非音声信号発生手段と、
上記受信された無線信号のうち音声信号のデジタルデータを上記音声圧縮方式に対応する音声伸張方式で音声信号を復号化する第２の信号処理手段と、
上記非音声コード信号が発生されていないとき上記音声信号を選択して出力する一方、上記非音声コード信号が発生されているとき上記発生された非音声信号を選択して出力する第２のスイッチ手段とを備えたことを特徴とするデジタル無線受信装置。 In the digital radio receiver which receives the radio signal transmitted by radio transmitted from the digital radio transmitter according to any one of claims 1 to 3,
Digital demodulation means for digitally demodulating the received radio signal into digital data of a voice signal or digital data of a non-voice code;
Code determining means for generating a non-speech code signal indicating the type of non-speech signal determined by determining the type of non-speech signal based on the demodulated non-speech code digital data;
Non-speech signal generating means for generating a corresponding non-speech signal in response to the generated non-speech code;
Second signal processing means for decoding the audio signal from the received radio signal using an audio expansion method corresponding to the audio compression method;
A second switch for selecting and outputting the voice signal when the non-voice code signal is not generated and for selecting and outputting the generated non-voice signal when the non-voice code signal is generated And a digital wireless receiver.

請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載のデジタル無線送信装置と、請求項４記載のデジタル無線受信装置とを備えたことを特徴とするデジタル無線通信システム。 A digital wireless communication system comprising the digital wireless transmission device according to any one of claims 1 to 3 and the digital wireless reception device according to claim 4.